JPS61170614A - Electric signal-air pressure conversion unit - Google Patents

Electric signal-air pressure conversion unit

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JPS61170614A
JPS61170614A JP60012068A JP1206885A JPS61170614A JP S61170614 A JPS61170614 A JP S61170614A JP 60012068 A JP60012068 A JP 60012068A JP 1206885 A JP1206885 A JP 1206885A JP S61170614 A JPS61170614 A JP S61170614A
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JP
Japan
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pressure
conversion unit
nozzle
air pressure
electrical signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP60012068A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Odajima
勝彦 小田島
Motonari Ikehata
基成 池畑
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SMC Corp
Original Assignee
Shoketsu Kinzoku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To control an air pressure by using a pressure sensor with high accuracy by acting the pressure of a control object such as pressure tank as a direct feedback signal to a pressure sensor. CONSTITUTION:The free end of a nozzle flapper mechanism 22 consisting of an electrostrictive element 24 is displaced in the direction where a nozzle 18 is closed when the voltage to be impressed to said mechanism increases. The quantity of the air ejected from the nozzle 18 is thereby decreased and the pressure in a nozzle back pressure chamber 16 is increased. This pressure acts atop an upper diaphragm 30. As a result, the equil. state is broken and the upper diaphragm 30 and a lower diaphragm 32 descend. An exhaust valve 34 and an inside valve 36 formed integrally therewith descend. An air feed port 53 is therefore opened and part of the supply pressure from a supply port 38 is supplied to an output port 52. The output air pressure thus formed is supplied to a pressure tank 63, by which the intended function is attained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気信号を流体圧、特に、空気圧に変換する電
気信号−空気圧変換ユニットに関し、一層詳細には、出
力空気圧を圧力センサを介して入力側に電気的にフィー
ドバックするよう構成した電気信号−空気圧変換ユニッ
トに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrical signal-to-pneumatic conversion unit that converts an electrical signal into fluid pressure, particularly air pressure, and more specifically, the present invention relates to an electrical signal-to-air pressure conversion unit that converts an electrical signal into fluid pressure, particularly air pressure, and more specifically, it electrically feeds back output air pressure to the input side via a pressure sensor. The present invention relates to an electrical signal-to-pneumatic conversion unit configured to perform.

従来、電気信号を空気圧信号に変換する装置としてはト
ルクモータを利用したノズルフラッパが広汎に採用され
ている。すなわち、この種のノズルフラッパによれば、
トルクモータを構成するコイルに電流を供給し、この電
流値に対応する回転力によってフラッパの揺動角度を変
更し、これによってノズル背圧、すなわち、出力を制御
している。従って、前記トルクモータに供給される駆動
電流の変化が空気圧出力の変動として顕れることになる
。そこで、このような電気信号−空気圧変換器にあって
は、出力空気圧がトルクモータの入力信号に忠実に応答
したものとなるように前記出力空気圧を入力側にフィー
ドバックしている。
Conventionally, a nozzle flapper using a torque motor has been widely used as a device for converting an electric signal into a pneumatic signal. That is, according to this type of nozzle flapper,
A current is supplied to a coil constituting a torque motor, and a rotational force corresponding to the current value changes the swing angle of the flapper, thereby controlling the nozzle back pressure, that is, the output. Therefore, a change in the drive current supplied to the torque motor appears as a change in the pneumatic output. Therefore, in such an electric signal/pneumatic pressure converter, the output pneumatic pressure is fed back to the input side so that the output pneumatic pressure faithfully responds to the input signal of the torque motor.

このフィードバック系を用いた電気信号−空気圧変換器
の代表的なブロック線図を第1図に示す。第1図におい
て、参照符号aはトルクモータを示し、このトルクモー
タaの出力は加算点すを介してノズルフラッパ機構Cの
ノズル背圧を制御するよう構成している。前記ノズルフ
ラッパ機構Cの出力側はパイロット弁部dを介して所定
の圧力空気を出力する。一方、この出力空気圧はフィー
ドバック要素eに帰還し、前記フィードバック要素eの
出力側は加算点すに接続してその出力を減算要素として
機能させる。
A typical block diagram of an electrical signal-pneumatic converter using this feedback system is shown in FIG. In FIG. 1, reference numeral a indicates a torque motor, and the output of the torque motor a is configured to control the nozzle back pressure of the nozzle flapper mechanism C via a summing point. The output side of the nozzle flapper mechanism C outputs predetermined pressure air via the pilot valve section d. On the other hand, this output air pressure is fed back to the feedback element e, and the output side of the feedback element e is connected to an addition point so that its output functions as a subtraction element.

この場合、フィードバック要素としてはベローズやダイ
ヤフラム等の力平衡式のものを用いるのが一般的である
。
In this case, a force-balanced feedback element such as a bellows or a diaphragm is generally used as the feedback element.

ところで、このように構成された電気信号−空気圧変換
器を使って空気圧を制御する場合を説明する。第2図の
ブロック線図はその一例を示すもので、負荷側で空気を
使用し、空気流量の変動があっても元圧があまり変動し
ないように負荷側と電気信号−空気圧変換器fを結ぶ回
路中に圧力タンクgを介装し、この圧力タンクg内の空
気圧力が一定になるように、前記電気信号−空気圧変換
器fで空気圧を制御する。なお、図において、参照符号
りは空気圧配管を示す。
By the way, a case will be described in which the air pressure is controlled using the electrical signal-air pressure converter configured as described above. The block diagram in Figure 2 shows an example of this. Air is used on the load side, and electrical signal-pneumatic converter f is connected to the load side so that the source pressure does not change much even if the air flow rate fluctuates. A pressure tank g is interposed in the connecting circuit, and the air pressure is controlled by the electrical signal-air pressure converter f so that the air pressure in the pressure tank g is constant. In addition, in the figure, reference numerals indicate pneumatic piping.

然しなから、前記のように、この種の装置にあっては、
前記電気信号−空気圧変換器fがその機器内でパイロッ
ト弁部dの通過直後の出力空気圧を加算点すにフィード
バックしている。
However, as mentioned above, in this type of device,
The electric signal/pneumatic pressure converter f feeds back the output air pressure immediately after passing through the pilot valve section d to the addition point within the device.

従って、比較的長い空気圧配管りにより電気信号−空気
圧変換器fと圧力タンクgとが接続され、しかも、圧力
タンクgが負荷側に接続されて空気が使用されていると
すると、前記電気信号−空気圧変換器fの出口直後の圧
力タンクgのように、負荷に近い部分における側圧力の
間にはかなりの差が発生し、従って、パイロット弁部d
の直後の出力空気圧をフィードバック信号として活用し
ても正確な制御が達成されないという不都合がある。
Therefore, if the electrical signal-to-air pressure converter f and the pressure tank g are connected by a relatively long pneumatic piping, and if the pressure tank g is connected to the load side and air is used, then the electrical signal - Significant differences occur between the side pressures in parts close to the load, such as in the pressure tank g immediately after the outlet of the pneumatic transducer f, and therefore in the pilot valve part d.
There is a disadvantage that accurate control cannot be achieved even if the output air pressure immediately after is used as a feedback signal.

そこで、本発明者は鋭意考究並びに工夫を重ねた結果、
変換器本体に出力空気圧を電気信号として検出する圧力
センサを付設すると共にこの圧力センサに対し変換ユニ
ット本体の外部から空気圧を作用させるための通路を設
け、しかも、前記圧力センサの検出信号を電気信号−空
気圧変換素子への入力信号に対するフィードバック信号
として入力するコントローラを設けるように構成すれば
、圧力タンク等の制御対象の内部圧力を直接フィードバ
ック信号として取り出すことが可能な電気信号−空気圧
変換ユニットが得られ、前記の不都合が一掃されること
が判った。
Therefore, as a result of intensive research and ingenuity, the inventor of the present invention found that
A pressure sensor for detecting output air pressure as an electric signal is attached to the converter body, and a passage is provided for applying air pressure to the pressure sensor from outside the conversion unit body, and the detection signal of the pressure sensor is converted into an electric signal. - If the controller is configured to input as a feedback signal to the input signal to the pneumatic pressure conversion element, an electric signal-pneumatic conversion unit can be obtained that can directly extract the internal pressure of a controlled object such as a pressure tank as a feedback signal. It was found that the above-mentioned inconveniences were eliminated.

従って、本発明の目的は制御対象から直接フィードバッ
ク信号を得ることにより高精度な空気圧制御を行うこと
が可能な電気信号−空気圧変換ユニットを提供するにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to provide an electrical signal-pneumatic pressure conversion unit that can perform highly accurate pneumatic pressure control by obtaining a feedback signal directly from a controlled object.

前記の目的を達成するために、本発明は電気信号−空気
圧変換ユニット本体にノズルフラッパの変位量に応じて
ノズル背圧を変化させるノズルフラッパ機構と、前記ノ
ズル背圧に応動するダイヤフラムにより供給ポートと出
力ポートを結ぶ給気口に設けた内弁を開閉制御して出力
空気圧を制御するパイロット弁部を組み込んでなる電気
信号−空気圧変換ユニットにおいて、前記変換ユニット
本体に空気圧の変動を電気信号として検出する圧力セン
サを内設すると共にこの圧力センサに対し変換ユニット
本体の外部から出力空気圧を作用させる通路を連通接続
し且つ前記圧力センサの検出信号をノズルフラッパへの
入力信号に対するフィードバック信号として入力するコ
ントローラを設けることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention includes a nozzle flapper mechanism that changes the nozzle back pressure according to the amount of displacement of the nozzle flapper in the main body of the electrical signal-pneumatic conversion unit, and a diaphragm that responds to the nozzle back pressure to connect the supply port and the output. In an electrical signal-to-air pressure conversion unit that incorporates a pilot valve that controls the output air pressure by opening and closing an inner valve provided at an air supply port that connects ports, fluctuations in air pressure are detected as electrical signals in the conversion unit body. A controller is provided that includes a pressure sensor, connects a passage for applying output air pressure from outside the conversion unit main body to the pressure sensor, and inputs the detection signal of the pressure sensor as a feedback signal to the input signal to the nozzle flapper. It is characterized by

次に、本発明に係る電気信号−空気圧変換ユニットにつ
いて好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以
下詳細に説明する。
Next, preferred embodiments of the electrical signal-pneumatic conversion unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第3図において、参照符号10は電気信号−空気圧変換
ユニット本体を示し、この変換ユニット本体10はその
内部上方に設けられたノズルフラッパ機構12と内部下
方に設けられたパイロット弁部14とを含む。
In FIG. 3, reference numeral 10 indicates an electrical signal-to-pneumatic conversion unit main body, and this conversion unit main body 10 includes a nozzle flapper mechanism 12 provided in the upper part of the interior thereof and a pilot valve section 14 provided in the lower part of the interior thereof.

ノズルフラッパ機構12は、後述するパイロット弁部1
4のノズル背圧室16に通じる所定口径のノズル18と
、板状のノズルフラッパ機構22とから構成される。前
記ノズルフラッパ機構22の一端部はノズル18に対し
て所定の間隔を有して自由端として位置決めされると共
にその他端部は変換ユニット本体10にねじ20を介し
て固定される。前記ノズルフラッパ機構22は、第4図
に示すように、電極が施された2枚の圧電セラミック2
4.24とこれらの圧電セラミック24.24に挟持さ
れた電極板26とからなる、所謂、電歪素子で形成され
、これらの圧電セラミック24.24の夫々に結線され
たリード線28.28を介してコントローラ29より所
定の電圧が印加されるように構成されている。
The nozzle flapper mechanism 12 includes a pilot valve section 1 which will be described later.
It is composed of a nozzle 18 of a predetermined diameter communicating with the nozzle back pressure chamber 16 of No. 4, and a plate-shaped nozzle flapper mechanism 22. One end of the nozzle flapper mechanism 22 is positioned as a free end with a predetermined distance from the nozzle 18, and the other end is fixed to the conversion unit main body 10 via a screw 20. As shown in FIG. 4, the nozzle flapper mechanism 22 includes two piezoelectric ceramics 2 provided with electrodes.
4.24 and an electrode plate 26 sandwiched between these piezoelectric ceramics 24.24, which is a so-called electrostrictive element, and lead wires 28.28 connected to each of these piezoelectric ceramics 24.24. A predetermined voltage is applied from the controller 29 via the controller 29.

一方、前記パイロット弁部14は上下方向に並設された
2枚のダイヤフラム30.32と、これらのダイヤフラ
ム30.32に連動する排気弁34および内弁36を含
む。排気弁34は、実質的には、前記ダイヤフラム30
.32を所定間隔離間して保持する係止部材33の下端
部に形成された円筒体からなり、後述するように、この
円筒体に前記内弁36の一部が着座可能に構成されてい
る。なお、前記内弁36は給気弁部36aと排気弁部3
6bとを有する。
On the other hand, the pilot valve section 14 includes two diaphragms 30.32 arranged vertically in parallel, and an exhaust valve 34 and an inner valve 36 interlocked with these diaphragms 30.32. The exhaust valve 34 is substantially connected to the diaphragm 30.
.. It consists of a cylindrical body formed at the lower end of a locking member 33 that holds the inner valve 32 apart for a predetermined distance, and a part of the inner valve 36 can be seated on this cylindrical body, as will be described later. Note that the inner valve 36 has an air supply valve section 36a and an exhaust valve section 3.
6b.

一方、変換ユニット本体10の一方の側部には供給ポー
ト38が画成され、この供給ポート38の途上から通路
40a、40b、40c、40dおよび40eが互いに
連通してノズル背圧室16に延在する。
On the other hand, a supply port 38 is defined on one side of the conversion unit main body 10, and passages 40a, 40b, 40c, 40d, and 40e communicate with each other from the middle of the supply port 38 and extend to the nozzle back pressure chamber 16. Exists.

なお、この際、下流側に位置する通路40dには固定オ
リフィス44が介設され、また、前記上部ダイヤフラム
30とこの上部ダイヤフラム30より有効面積が若干小
、さい下部ダイヤフラム32で画成された供給圧力室4
6には、前述した上流側に位置する通路40bから分岐
した通路40fが連通接続して供給ポート38からの圧
力空気をこの供給圧力室46に送給する。さらに、下部
ダイヤフラム32の下側には大気圧室48が画成され、
通路(排気ポート)50を介して大気が直接導入される
ように構成されている。なお、図中、参照符号52は出
力ポートを示す。
At this time, a fixed orifice 44 is interposed in the passage 40d located on the downstream side, and a supply hole defined by the upper diaphragm 30 and a smaller lower diaphragm 32 whose effective area is slightly smaller than that of the upper diaphragm 30 is provided. Pressure chamber 4
6, a passage 40f branched from the passage 40b located on the upstream side described above is connected to communicate with the passage 40f, and supplies pressurized air from the supply port 38 to the supply pressure chamber 46. Furthermore, an atmospheric pressure chamber 48 is defined below the lower diaphragm 32;
It is configured so that the atmosphere is directly introduced through a passage (exhaust port) 50. Note that in the figure, reference numeral 52 indicates an output port.

この場合、内弁36は前記の3つの圧力、すなわち、ノ
ズル背圧、供給圧、大気圧がバランスした状態では供給
ポート38と出力ポート52を結ぶ給気口54を閉塞す
るように配置され、しかも、その際、前記内弁36を構
成する排気弁部36bは前記排気弁34に形成された弁
座60と係合し、この弁座60を介して大気圧室48に
至る排気通路58を閉塞するよう構成されている。従っ
て、このパイロット弁部14は平衡時は排気が行われな
いノンブリード型であることが容易に諒解されよう。
In this case, the inner valve 36 is arranged so as to close the air supply port 54 connecting the supply port 38 and the output port 52 when the above three pressures, that is, nozzle back pressure, supply pressure, and atmospheric pressure are balanced, Furthermore, at this time, the exhaust valve portion 36b constituting the inner valve 36 engages with a valve seat 60 formed on the exhaust valve 34, and opens the exhaust passage 58 that reaches the atmospheric pressure chamber 48 via the valve seat 60. Configured to be occluded. Therefore, it is easily understood that this pilot valve section 14 is a non-bleed type in which exhaust is not performed during equilibrium.

さらに、前記排気弁34が変位する通路62には0リン
グ64が介設され、一方、変換ユニット本体10の内部
上方には凹部68が画成される。そして、この凹部68
に圧力センサ66が嵌合固定される。この圧力センサ6
6は内部に半導体ダイヤフラム(図示せず)を含み、こ
の半導体ダイヤフラムの変位は電圧の変位として取り出
される。
Further, an O-ring 64 is interposed in the passage 62 through which the exhaust valve 34 is displaced, and a recess 68 is defined above the inside of the conversion unit main body 10. And this recess 68
A pressure sensor 66 is fitted and fixed to. This pressure sensor 6
6 includes a semiconductor diaphragm (not shown) inside, and the displacement of this semiconductor diaphragm is extracted as a voltage displacement.

すなわち、ダイヤフラムの変位により電気抵抗の値が変
わり、これを利用して前記出力圧を電気信号として検出
する。このため、変換ユニット本体10の内部には通路
70が穿設され、この通路70の一端部は前記凹部68
の底部空間68aを介して圧力センサ66の内部に連通
し、他端部はテーパねじ72を螺刻した開口部によって
外部と連通状態にある。
That is, the value of electrical resistance changes due to the displacement of the diaphragm, and this is used to detect the output pressure as an electrical signal. Therefore, a passage 70 is bored inside the conversion unit main body 10, and one end of this passage 70 is connected to the recess 68.
It communicates with the inside of the pressure sensor 66 through a bottom space 68a, and the other end communicates with the outside through an opening formed with a tapered screw 72.

従って、前記圧力センサ66の内部を通路70、および
、この通路70に接続される図示しない管路を介して後
述する圧力タンク63と連通ずれば、圧力タンク63内
の圧力が圧力センサ66により検出され、その検出信号
はリード線74.74を介して前記コントローラ29に
入力されることが諒解されよう。なお、第3図中、参照
符号80は内弁36を常時閉弁方向に付勢するコイルス
プリングを示す。
Therefore, if the inside of the pressure sensor 66 is communicated with a pressure tank 63 (described later) via a passage 70 and a pipe (not shown) connected to this passage 70, the pressure inside the pressure tank 63 can be detected by the pressure sensor 66. It will be understood that the detection signal is inputted to the controller 29 via the lead wires 74 and 74. In FIG. 3, reference numeral 80 indicates a coil spring that normally biases the inner valve 36 in the valve-closing direction.

そこで、このように構成される電気信号−空気圧変換ユ
ニットの制御系を示すブロック線図を第5図に示す。す
なわち、コントローラ29の出力側には第1の増幅回路
82が接続され、この第1増幅回路82の出力側はノズ
ルフラッパ機構22に接続している。前記ノズルフラッ
パ機構22は、パイロット弁部14を制御するようにそ
の出力を導出し、このパイロット弁部14は前記圧力タ
ンク63に所定圧の圧力空気を送給する。一方、圧力タ
ンク63内の圧力はセンサ66により検出されて第2の
増幅回路84に送給され、この増幅回路84の出力信号
と入力信号とがコントローラ29内の加算点(図示せず
)で突き合わされて出力信号となる。
FIG. 5 shows a block diagram showing the control system of the electrical signal-to-air pressure conversion unit configured as described above. That is, the first amplifier circuit 82 is connected to the output side of the controller 29, and the output side of this first amplifier circuit 82 is connected to the nozzle flapper mechanism 22. The nozzle flapper mechanism 22 derives its output to control the pilot valve section 14, and the pilot valve section 14 supplies pressurized air at a predetermined pressure to the pressure tank 63. On the other hand, the pressure in the pressure tank 63 is detected by the sensor 66 and sent to the second amplifier circuit 84, and the output signal and input signal of this amplifier circuit 84 are combined at a summing point (not shown) in the controller 29. They are matched to form an output signal.

本発明に係る電気信号−空気圧変換ユニットは基本的に
は以上のように構成されるものであって、次にその作用
並びに効果について説明する。
The electrical signal-pneumatic pressure conversion unit according to the present invention is basically constructed as described above, and its operation and effects will be explained next.

今、第3図のように系が平衡している状態で、電歪素子
からなるノズルフラッパ機構22に印加される電圧が増
加すると、ノズルフラッパ機構22の自由端はノズル1
8を閉じる方向に変位する。
Now, when the voltage applied to the nozzle flapper mechanism 22 made of an electrostrictive element increases in a state where the system is in equilibrium as shown in FIG. 3, the free end of the nozzle flapper mechanism 22
8 in the direction of closing.

これにより、ノズル18から噴出する空気量が減少する
ことからノズル背圧室16の圧力(ノズル背圧)が増大
し、該圧力は上部ダイヤフラム30の上面に作用する。
As a result, the amount of air ejected from the nozzle 18 decreases, so the pressure in the nozzle back pressure chamber 16 (nozzle back pressure) increases, and this pressure acts on the upper surface of the upper diaphragm 30.

この結果、前記系の平衡状態がくずれ、上部ダイヤフラ
ム30と下部ダイヤフラム32が下降し、この下降作用
に伴ってこれと一体的に形成された排気弁34および該
排気弁34に連動する内弁36が下降する。このため、
給気口54が開かれて供給ポート38からの供給圧力の
一部が出力空気圧となって出力ポート52に供給される
。この出力空気圧が圧力タンク63に供給されて所期の
機能を奏する。
As a result, the equilibrium state of the system is disrupted, the upper diaphragm 30 and the lower diaphragm 32 descend, and as a result of this descending action, the exhaust valve 34 integrally formed therewith and the inner valve 36 interlocked with the exhaust valve 34 descends. For this reason,
The air supply port 54 is opened, and part of the supply pressure from the supply port 38 becomes output air pressure and is supplied to the output port 52. This output air pressure is supplied to the pressure tank 63 to perform the intended function.

その際、本実施例では、前述したように排゛気弁34が
変位する通路62はOリング64により気密にシールさ
れると共に下部ダイヤフラム32の下側が常時大気に開
放されて前記出力空気圧が下部ダイヤフラム32にフィ
ードバックされないように構成されているため、ノズル
背圧対出力空気圧の圧力ゲインは非常に大きくなる。こ
の結果、ノズル背圧が僅かに変化しただけで出力空気圧
は大幅に変化するに至る。
At this time, in this embodiment, as described above, the passage 62 through which the exhaust valve 34 is displaced is hermetically sealed by the O-ring 64, and the lower side of the lower diaphragm 32 is always open to the atmosphere, so that the output air pressure is lower than the lower diaphragm 32. Since the configuration is such that no feedback is provided to the diaphragm 32, the pressure gain between the nozzle back pressure and the output air pressure becomes very large. As a result, even a slight change in nozzle back pressure results in a significant change in output air pressure.

次に、前記の状態のままでは内弁36が下方に動き、給
気口54は開成したままになるが、実際には、前述した
ように圧力センサ66により出力空気圧に対応する圧力
タンク63内の圧力が電気信号として入力側にフィード
バックされる。すなわち、第5図に示すように、パイロ
ット弁部14からの出力空気圧が導入される圧力タンク
63内の圧力が圧力センサ66により電気信号として検
出され、この検出信号が増幅回路84を介してコントロ
ーラ29にフィードバックされる。そして、コントロー
ラ29では前記信号と電気信号−空気圧変換ユニット本
体10への入力信号とを比較し、その偏差分が逐次増幅
回路82で増幅され、前記ノズルフラッパ機構22を構
成する電歪素子に印加される。この結果、ノズル背圧が
前記偏差分に対応して変化するに至り、この制御を連続
的に行う。このようにして、入力信号に見合った出力空
気圧になるとノズル背圧は元に戻り、これにより内弁3
6も元の状態に復帰して給気口54および弁座60を共
に閉塞して新しい平衡状態が得られる。
Next, in the above state, the inner valve 36 moves downward and the air supply port 54 remains open, but in reality, as described above, the pressure sensor 66 detects the pressure inside the pressure tank 63 corresponding to the output air pressure. The pressure is fed back to the input side as an electrical signal. That is, as shown in FIG. 5, the pressure in the pressure tank 63 into which the output air pressure from the pilot valve section 14 is introduced is detected as an electrical signal by the pressure sensor 66, and this detection signal is sent to the controller via the amplifier circuit 84. 29 is fed back. Then, the controller 29 compares the signal with the input signal to the electrical signal-pneumatic conversion unit main body 10, and the deviation thereof is sequentially amplified by the amplification circuit 82 and applied to the electrostrictive element constituting the nozzle flapper mechanism 22. Ru. As a result, the nozzle back pressure changes in accordance with the deviation, and this control is performed continuously. In this way, when the output air pressure matches the input signal, the nozzle back pressure returns to its original state, which causes the inner valve 3
6 also returns to its original state, closing both the air supply port 54 and the valve seat 60, and a new equilibrium state is obtained.

次に、第6図は本発明に係る電気信号−空気圧変換ユニ
ットの応用例を示すブロック線図である。なお、図中、
前記実施例と同一の参照符号は同一の構成要素を示すも
のとする。
Next, FIG. 6 is a block diagram showing an example of application of the electrical signal-pneumatic conversion unit according to the present invention. In addition, in the figure,
The same reference numerals as in the previous embodiment indicate the same components.

この応用例では、空気式ブースタリレーを採用している
。すなわち、前記実施例における変換ユニット本体10
の出力空気圧をパイロット信号として空気式ブースタリ
レー90に印加し、このブースタリレー90の出力空気
を圧力タンク63に導くように構成している。
This application uses a pneumatic booster relay. That is, the conversion unit main body 10 in the above embodiment
The output air pressure of the booster relay 90 is applied as a pilot signal to the pneumatic booster relay 90, and the output air of the booster relay 90 is guided to the pressure tank 63.

このような構成によれば、前記実施例と同様に、圧力タ
ンク63゛からフィートバンク信号を取り出しているの
で、空気式ブースタリレー90の精度が高いものでなく
とも良好な制御結果が得られる。また、変換ユニット本
体10の容量が小さい場合であっても大容量の空気式ブ
ースタリレー90があれば、容量が大きく、しかも、精
度の高い空気圧制御が出来るという利点がある。
According to such a configuration, since the foot bank signal is extracted from the pressure tank 63' as in the previous embodiment, good control results can be obtained even if the pneumatic booster relay 90 is not highly accurate. Moreover, even if the capacity of the conversion unit main body 10 is small, if there is a large capacity pneumatic booster relay 90, there is an advantage that the capacity is large and moreover, the air pressure can be controlled with high precision.

以上説明したように、本発明によれば、圧力タンク等の
制御対象の圧力を直接フィードバック信号として圧力セ
ンサに作用するように構成しているので、例えば、変換
ユニット本体と制御対象とが長い空気圧配管で接続され
ていたとしても、圧力センサを用いて高精度な空気圧制
御が行えるという効果が得られる。
As explained above, according to the present invention, the pressure of a controlled object such as a pressure tank is configured to act on the pressure sensor as a direct feedback signal. Even if the air pressure sensor is connected by piping, it is possible to control the air pressure with high precision using a pressure sensor.

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。
Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and changes in design can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来技術に係る電気信号−空気圧変換器のフィ
ードバック制御のブロック線図、第2図は電気信号−空
気圧変換器の応用例を示すブロック線図、第3図は本発
明に係る電気信号−空気圧変換ユニットの縦断面図、第
4図は第3図の変換ユニットに組み込まれるフラッパ機
構の要部説明図、第5図は第3図の変換ユニットのフィ
ードバック制御を行うためのブロック線図、第6図は本
発明に係る電気信号−空気圧変換ユニットの応用例を示
すブロック線図である。 10・・変換ユニット本体 12・・ノズルフラッパIH1 14・・パイロット弁部  16・・ノズル背圧室18
・・ノズル      20・・ねじ22・・ノズルフ
ラッパ機構 24・・圧電セラミック  26・・電極板28・・リ
ード線29・・コントローラ30.32・・ダイヤフラ
ム 33・・係止部材34・・排気弁      36
・・内弁38・・供給ポー)     40a〜40f
・・通路44・・固定オリフィス  46・・供給圧力
室48・・大気圧室     5o・・通路52・・出
力ポート54・・給気口 58・・排気通路     6o・・弁座62・・通路
       63・・圧力タンク64・・OIJング
     66・・圧力センサ68・・凹部     
  7o・・通路72・・テーパねじ    74・・
リード線80・・コイルスプリング 82.84・・増
幅回路90・・ブースタリレー
FIG. 1 is a block diagram of feedback control of an electric signal to pneumatic converter according to the prior art, FIG. 2 is a block diagram showing an application example of the electric signal to pneumatic converter, and FIG. 3 is a block diagram of feedback control of an electric signal to pneumatic converter according to the present invention. A longitudinal sectional view of the signal-pneumatic conversion unit, FIG. 4 is an explanatory diagram of the main part of the flapper mechanism incorporated in the conversion unit of FIG. 3, and FIG. 5 is a block line for performing feedback control of the conversion unit of FIG. 3. FIG. 6 is a block diagram showing an application example of the electrical signal-pneumatic pressure conversion unit according to the present invention. 10... Conversion unit main body 12... Nozzle flapper IH1 14... Pilot valve part 16... Nozzle back pressure chamber 18
... Nozzle 20 ... Screw 22 ... Nozzle flapper mechanism 24 ... Piezoelectric ceramic 26 ... Electrode plate 28 ... Lead wire 29 ... Controller 30. 32 ... Diaphragm 33 ... Locking member 34 ... Exhaust valve 36
・・Inner valve 38・・Supply port) 40a to 40f
... Passage 44 ... Fixed orifice 46 ... Supply pressure chamber 48 ... Atmospheric pressure chamber 5o ... Passage 52 ... Output port 54 ... Air supply port 58 ... Exhaust passage 6o ... Valve seat 62 ... Passage 63・・Pressure tank 64・・OIJ ring 66・・Pressure sensor 68・・Recessed part
7o...Passage 72...Tapered screw 74...
Lead wire 80...Coil spring 82.84...Amplification circuit 90...Booster relay

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電気信号−空気圧変換ユニット本体にノズルフラ
ッパの変位量に応じてノズル背圧を変化させるノズルフ
ラッパ機構と、前記ノズル背圧に応動するダイヤフラム
により供給ポートと出力ポートを結ぶ給気口に設けた内
弁を開閉制御して出力空気圧を制御するパイロット弁部
を組み込んでなる電気信号−空気圧変換ユニットにおい
て、前記変換ユニット本体に空気圧の変動を電気信号と
して検出する圧力センサを内設すると共にこの圧力セン
サに対し変換ユニット本体の外部から出力空気圧を作用
させる通路を連通接続し且つ前記圧力センサの検出信号
をノズルフラッパへの入力信号に対するフィードバック
信号として入力するコントローラを設けることを特徴と
する電気信号−空気圧変換ユニット。
(1) A nozzle flapper mechanism that changes the nozzle back pressure according to the amount of displacement of the nozzle flapper is installed in the electrical signal-air pressure conversion unit body, and an air supply port that connects the supply port and the output port with a diaphragm that responds to the nozzle back pressure. In an electrical signal-pneumatic conversion unit that incorporates a pilot valve section that controls the opening and closing of an inner valve to control output air pressure, a pressure sensor that detects fluctuations in air pressure as an electrical signal is installed in the conversion unit body, and the pressure An electrical signal-air pressure system, characterized in that it is provided with a controller that communicates and connects a passage for applying output air pressure from outside the conversion unit main body to the sensor, and inputs the detection signal of the pressure sensor as a feedback signal to the input signal to the nozzle flapper. conversion unit.
(2)特許請求の範囲第1項記載の電気信号−空気圧変
換ユニットにおいて、圧力センサは外部制御対象の圧力
が直接作用するように管路接続されてなる電気信号−空
気圧変換ユニット。
(2) The electrical signal-to-pneumatic conversion unit according to claim 1, wherein the pressure sensor is connected via a pipe line so that the pressure of an external control target acts directly on the electrical signal-to-pneumatic conversion unit.
JP60012068A 1985-01-25 1985-01-25 Electric signal-air pressure conversion unit Pending JPS61170614A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5533669A (en) * 1978-08-31 1980-03-08 Shimadzu Corp Reference pressure generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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